【C++打怪之路Lv9】-- vector
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目录
什么是vector
vector的特点
vector常用的函数接口
1）构造函数
①默认构造函数，创造一个空的vector容器
②构造一个vector类对象并用n个val初始化
③拷贝构造函数
④使用迭代器进行初始化构造
2）容量操作
①size
②capacity
③empty
④resize
⑤reverse
3）访问和遍历
①operator[]
②迭代器(正向和反向迭代器)
③at
④front and back
4）vector的增删查改
①push_back
②pop_back
③find
④insert
⑤erase
⑥swap
⑦assign
⑧clear
什么是迭代器失效
如何避免迭代器失效
什么是vector
在 C++ 标准模板库（STL）中，
vector是一种序列容器，表示可以改变大小的数组。它是通过模板实现的，因此可以用于存储任何类型的对象，只要这些对象支持拷贝构造函数和析构函数
vector的特点
动态数组：
vector在内部使用一个动态分配的数组来存储元素。当数组满时，vector会自动重新分配更大的内存空间，并将现有元素复制到新的内存位置。连续存储：
vector保证所有元素都存储在连续的内存位置中，这使得通过索引访问元素非常高效。随机访问：由于元素是连续存储的，
vector支持快速随机访问，时间复杂度为 O(1)。动态大小：
vector可以在运行时动态地增加或减少其大小，这是通过push_back、pop_back、insert和erase等成员函数实现的。自动内存管理：
vector管理自己的内存，当vector被销毁或其大小被减少时，它会自动释放不再需要的内存
vector常用的函数接口
1）构造函数
①默认构造函数，创造一个空的vector容器
vector();②构造一个vector类对象并用n个val初始化
vector(size_t n, const value_type& val);创建一个包含 n 个元素的 vector，并且所有元素都是初始值 val 使用
注：value_type 是 vector 存储元素的类型
③拷贝构造函数
vector(const vector& other); 创建一个新 vector 作为另一个已存在 vector 的副本使用
④使用迭代器进行初始化构造
template <class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last); 使用迭代器指定的范围来初始化 vector 时使用，这个范围包括 [first, last) 中的元素
注：InputIterator 是一种迭代器类型，它可以是任何能够用于迭代的类型，比如指针或者其它容器的迭代器
2）容量操作
①size
size_t size() const;获取vector中元素个数
②capacity
size_t capacity() const; 获取vector当前容量( vector 在不重新分配内存的情况下可以容纳的最大元素数量)
③empty
bool empty() const;检查vector是否为空
④resize
void resize(size_t n, value_type val = value_type());
改变vector的大小，多出来的会填充默认值
用来调整 vector 的大小到 n 个元素。
①如果 n 小于当前大小，则删除多余的元素；
②如果 n 大于当前大小，则添加新元素，并用 val 初始化它们
⑤reverse
void reserve(size_t n);设置vector的容量
用来预留至少能够容纳 n 个元素的内存空间。这不会改变 vector 的 size，但会增加其 capacity
3）访问和遍历
①operator[]
reference operator[](size_t n);
const_reference operator[](size_t n) const;
访问vector中的元素
通过索引 n 访问 vector 中的元素。不检查索引是否有效，因此使用时需确保索引在有效范围内
注：reference 和 const_reference 分别表示对 vector 元素的引用和常量引用
②迭代器(正向和反向迭代器)
iterator begin();
const_iterator begin() const;
iterator end();
const_iterator end() const;
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;
reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;
遍历vector中的元素
③at
reference at(size_type n);
const_reference at(size_type n) const;
访问vector中的元素，并提供边界检查
通过索引 n 安全地访问 vector 中的元素。如果索引无效，则抛出 std::out_of_range 异常
④front and back
reference front();
const_reference front() const;
reference back();
const_reference back() const;
front -- 访问vector的第一个元素
back -- 访问vector的最后一个元素
[如vector为空，则行为未定义]
4）vector的增删查改
①push_back
void push_back(const value_type& val);
在vector的末尾添加一个元素，如果需要，会自动增加 vector 的容量
②pop_back
void pop_back();
删除vector末尾的元素
③find
template <typename InputIterator, typename T>
InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& val);
find查找两个迭代器区间的val值
find不是vector的成员函数
④insert
iterator insert(const_iterator position, const value_type& val);
iterator insert(const_iterator position, size_type n, const value_type& val);
template <class InputIterator>
iterator insert(const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
在迭代器 插入1个 或多个元素 或一个vector类对象
⑤erase
iterator erase(const_iterator position);
iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);
⑥swap
void assign(size_type n, const value_type& val);
template <class InputIterator>
void assign(InputIterator first, InputIterator last);
⑦assign
void assign(size_type n, const value_type& val);
template <class InputIterator>
void assign(InputIterator first, InputIterator last);
为vector指定新内容
⑧clear
void clear() noexcept;
清空，size为0
什么是迭代器失效
迭代器的失效是指由于容器的修改操作，使得原有迭代器不再有效，无法正确访问容器元素
简单来说：
迭代器失效就像是你拿着指向某个物品的指针，但物品的位置变了，你的指针就找不到原来的物品了
通常发生在以下几种情况：
容器内存重新分配：当容器如
vector或string因为增加元素而需要重新分配内存时，之前指向容器元素的迭代器、指针和引用会失效。容器元素删除：当通过
erase、clear或pop_back等操作从容器中删除元素时，指向被删除元素或被删除元素之后元素的迭代器会失效。容器插入操作：在序列容器（如
vector、deque、string）中插入元素可能会使插入点之后的所有迭代器失效
如何避免迭代器失效
专业术语：
1、重获迭代器：在容器修改操作后，使用返回的有效迭代器更新现有迭代器。
2、范围删除：使用基于范围的 erase 方法来删除元素，避免单独删除导致的迭代器失效。
3、避免失效操作：了解哪些容器操作会导致迭代器失效，并尽量规避。
简单来讲：更新指针：当你删除或添加元素后，记得重新获取新的迭代器位置。
一次性清理：如果需要删除多个元素，尽量一次性完成，而不是一个一个删。
别用坏指针：知道哪些操作会让迭代器变坏，就不要在那些操作后继续使用旧的迭代器。
总结避免迭代器失效的关键在于：
操作后更新迭代器，批量处理元素，以及避免使用已失效的迭代器
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完结！！！
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